公路工程地質勘察與優化控制措施探究分析

韋添福

（甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司，甘肅 蘭州 730010）

從技術角度而言，公路工程地質的勘察工作，首要依托對象為所服務公路的基本建設要求及設計深度，綜合勘察現場地質條件復雜程度、結構設計、技術手段等特點，進行最終勘察方法的深度定量。勘察過程應按地質測繪、地形測試、取樣分析、成果整理的順序開展相應的工作，通過成熟穩妥的勘察技術，為公路的建設提供科學的勘察資料，并對其準確性進行綜合性評估，保證勘察結果的每一個節點、每一個部位都能夠有可追溯的質量分析，確保勘察符合多方建設要求。

1 勘察設計的常見性劃分

1.1 公路路線選址的地質勘察

公路在進行規劃設計時，應首先對公路的選址進行粗放的地質勘察，形成公路選址的可行性研究報告，便于公路參建多方了解公路選址的意義及其地質概況。通過對公路沿線的地質勘察，深度剖析可能影響公路布線設計的阻礙因素，為公路各標段的規劃及路線的調整，提供切實有效的技術參考。

1.2 路面與路基的地質勘察

路面與路基作為公路設計的重要環節，在勘察過程中應對其高度重視。依托于公路的最終選址，對公路沿線的地質、水文、環境等因素進行詳盡的勘察，為路面與路基的設計、施工提供詳實有效的數據信息，確保其后續工作的如期進行。

1.3 鋪筑材料的地質勘察

公路路面鋪筑材料的設計過程中，通常會考慮當地現有的材料，或是就近地的施工材料，這些材料的選取會對公路的建設質量產生最為直接的影響。因此，應盡可能的對公路工程所在地的天然材料進行詳盡的勘察，并對其承載力及適用范圍進行勘察，為設計方提供強有力的數據支撐，確保選材合規，降低材料運輸費用，減少工程造價。

1.4 隧道工程的地質勘察

高速公路、山區公路以及市政公路的建設中，很有可能繞不開隧道的建設，而隧道的設計建設質量關乎人民群眾的生命財產安全，其重要性不容忽視[1]。因此，要對隧道整體及上下游部位進行完善的地質勘察，形成完備的技術資料體系，組成任一環節可追溯的質量保障體系，將勘察報告與規劃設計方案互相印證，并將相關技術方案尋求專家論證，多方意見統一之后，再進行后續設計工作。

1.5 橋涵工程的地質勘察

類似于隧道與公路的串聯建設關系，橋涵也常常出現在公路的設計中。橋涵的技術勘察，要綜合橋涵所在地的水文情況，包括年降水量、洪澇、地震及其他地質災害因素，另外還需要適當加強地質災害評估，對該區域發生地震災害的可能性進行分析，并判斷其出現滑坡、泥石流等地質災害的可能性[2]，勘察報告全面詳盡的體現橋涵布設的穩定路線，為工程后續的設計提供理論指導。

2 勘察工作的任務性劃分

地質勘察工作中，首要的任務應是對設計路線的各路段的地形、地貌特性進行勘察，明確上述表征之后，進行地貌單元的區劃。其次，要對公路沿線的地質構成、巖土的級別、受力特性及分布狀況進行查探；下一步勘探其土壤的干濕度情況，為路基的設計提供土壤的相關參數。要對公路沿線出現的地質病害進行成因與種類的分析，繪制其分布區域，推測其發展趨勢，闡明其危害程度，并提出切實有效的優化技術方案；對沿線的暗河、地下水、湖、盆地、山體等自然環境進行勘察，對水而言，要查明地下水的類型，查明地表水的來源，整理出相關的積水深度以及排水條件，分析水對公路整體穩定性的影響，并判別當地環境水對設計所選取的鋪筑材料有無腐蝕影響；提出當地地質的地震動參數；查明其他因素對公路建設的影響；與地區經驗相結合，對參數指標進行合理設定，并按照成果資料進行審核[3]。最后，結合整體的勘察報告，對公路的設計與建設提出具有前瞻性、可行性的技術建議。

3 勘察方法的技術性分析

3.1 數字信息化技術

在過去傳統的勘察工作中，大量的勘測數據的匯總，需要工作人員根據各類的現場記錄表中的數據，一個一個地在儀器中進行錄入，效率低下、工作量大、出錯率高等特點，成為了勘察行業發展長期的一個痛點。但是基于我國現有的5G信息化技術的發展，數字化已經凸顯在國民經濟發展的各行各業，新式的地質勘察技術，可在勘察過程中，就以實測實量并實地上傳的屬性，及時錄入云端的數據庫并自動匯總，勘察人員可及時進行上傳及校正工作，設計人員也可在云端及時查看勘察數據，快速對設計圖紙進行調整，極大提高了工作效率。數字信息化技術在地質勘察領域中的發展，彰顯著本行業向著信息化方向的成功轉型。

3.2 多維立體建模

近年來，隨著公路的擴展延伸，勘察人員往往會面對一些罕見且復雜的地質條件，由于從業人員學習的信息存在認知偏差，極有可能會造成對勘察結果中地層關系的理解不通，這對設計來說會造成一定程度上的進度阻礙。基于此，借助信息化技術的勘察軟件層出不窮，相應的功能也是逐步完善起來，勘察人員可以通過建模軟件，將勘察結果直接反映在多維的立體模型上，為項目的參建各方人員給予直觀的視覺體驗，不僅可以對復雜的地質條件進行完美的可視化體現，更是避免了傳統勘察結果存在爭議的問題。目前，三維立體建模的運用已經越來越廣泛，在行業內取得了較好的實踐反饋。

3.3 地球物理層析成像技術

在面對公路地質條件極為復雜、勘察人員計算量相當大的情況下，地球物理層析成像技術會是個不錯的選擇。該技術結合三維高分辨率地震波、探地雷達成像等技術的綜合應用，通過發射和接收地震波聲波或電磁波，將信號處理并形成勘測影像，尤其是對滑坡、泥石流等地質災害具有很強的勘探作用，可對該路段地質進行極為精細化的監測，為設計提供精確的勘察報告。

3.4 瞬態瑞雷波法探測技術

對于地下結構出現結構性的不連續、松散、斷裂、空洞等現象時[4]，采用瞬態瑞雷波法探測技術進行地質勘察，通過瑞雷波反射回來的信息，對其能量衰減、波圖成形等推斷地質情況及內部環境分布，具有高價值的工作機理。可為復雜地質提供精確地勘查結果，但因成本較高，具有一定的使用局限性。

4 勘察應用的難點性分析

4.1 公路工程地質勘察中新技術應用程度不高

勘察行業歷來發展較為粗放，譬如多數地質勘察仍需人員到場勘探、技術設備落后、大量的數據表格記錄、作業環境惡劣、固有的技術措施以及勘探設備無法應對勘察任務，無法應對意味著進度滯后，進度滯后又意味著各方的經濟損失，長此以往，形成容易被人忽視的惡性循環鏈。勘察行業缺乏新技術、新工藝、新設備的推廣應用，除了相關研究經費的匱乏之外，最主要原因還是在于行業整體的重視程度不夠，伴隨著“十四五”規劃的發布，昭示著各行各業的深遠變革，在信息化時代，公路地質勘察行業亦要全力加速新技術、新工藝的應用，奮力搭乘時代改革的巍巍巨輪。

4.2 公路工程地質勘察點位布置不合理

勘察人員在外作業時，往往局限于當地惡劣的氣候環境以及對現場實際情況的匱乏了解，不能將勘察技術實施方案與現場勘察一一對應，這就意味著現場勘察人員可能會以自己的實踐經驗或是屈服于自然條件等因素來完成勘察點位的布置，這就極大地降低了勘察工作本身的嚴謹性，而不合理的點位布置將會影響整個勘察結果。勘察結果的不準確性與隨意性，將會對后續設計、施工、安裝等工作環節造成不可估量的影響，對企業本身名譽來講，也將會是一種巨大的損失。

4.3 管線及地貌保護工作未到位

勘察人員在外作業時，因為面臨著有效監管的缺乏和環保意識的淡薄，以及面對復雜地質條件的束手無策，甚至是職業道德缺失等原因，極有可能會產生“為了勘察而勘察”的現象。不能嚴格執行勘察方案，一方面即使是明知地下有管網存在，也不收集相關資料，僅靠個人主觀判斷進行勘察點位的隨意布置，影響管網的正常運行，在勘察結束后直接離去，為后來的維護人員的工作帶來了極大的不便；另一方面，方案中注明該處為生態保護地，資源豐富，勘察人員在進行主觀判斷后，直接進行勘察工作，事后并未將土地進行復原保護，且工作過程多為破壞性的挖掘，即使復原也不能彌補損失，為當地的生態保護造成了巨大的影響。

4.4 公路參建各方協調不通暢

公路工程地質的勘察，不可避免地要與公路沿線的水、電、氣、通信、環保、國土規劃等部門打交道，這就需要勘察部門地及時溝通協調，任何部門的溝通工作未到位，都會影響正常工期的推進。勘察工作需與周邊村莊、城鎮交接的，要及時與當地群眾進行聯絡協調，并及時將協調進度反饋至相關部門，定期召開協調工作推進會，以多方主體的形式進行，包括業主方、設計方，如果勘察方與政府部門或當地群眾的溝通協調工作不到位，很大程度上會滯后勘察工作，影響勘察結果的如期產生。

5 勘察發展的優化性探究

5.1 主動接納技術手段并加以運用

公路勘察行業作為依托于公路建設的一個傳統行業，發展多年已經形成了一套完善的技術體系，但是新技術在一個傳統行業中要得到廣泛的應用，就需要勘察行業從業者突破自身桎梏，主動接納為新的職業技能，政府部門要加以鼓勵和引導，行業主管部門要制定規劃并分步實施，企業要從源頭著手，以培訓學習的方式對技術人員進行知識的灌輸，使得全新的信息化技術手段以各種方式，各個年齡段的從業人員都可以接受并學會使用。信息化技術手段在勘察行業的全面應用，將有效提高整體的管理水平，推進勘察行業的轉型發展，保障作業環境，保護作業人員的安全，通過應用新技術對地質條件的勘察，運用區塊鏈技術，將數據進行云計算、云存儲、云共享，規避誤差，確保勘察數據的準確無誤。

5.2 勘察點位精準布置

勘察點位布置的前提是對勘察地質有著詳細的了解，嚴格按照設計要求及相關規范要求，進行點位的布置。條件允許的情況下，應在軟件中模擬點位布置情況，模擬現場真實的地質條件，出具效果圖或者模型之后，質詢論證在實際操作中是否具備可行性，如有不妥之處，要及時進行點位的計算調整，并輔以詳細的說明，若具體情況是無法調整，應對實地進行二次勘察，確定最終位置，確保點位的布置與勘察工作的順利進行。

5.3 做好沿線管線及相關地貌的保護

基于各地的政策保護及勘察行業自身嚴格的要求，勘察人員在進行勘察工作時，必須要對沿線的所有地下管線以及地貌進行保護，不得肆意破壞。這就要求勘察人員在勘察時，要提前收集當地的地下設施資料，編制勘察技術實施方案，明確應急處理方式及風險規避模式，必要時對接政府部門以獲求幫助。在布置勘探點時，盡可能地避免與地下管線交叉作業，對于管線無法確認時，有必要先暫停勘探作業，直至確認無誤后方可進行，在管線上方作業時，應與相關部門做好技術交底工作。勘察完成后，盡可能復原原始地貌，不對其自然環境及生態系統造成破壞，這是一個勘察人應有的時代責任。

5.4 協調多方合作關系

公路工程地質勘察工作的進行，要涉及到諸多服務對象，勘察工作本身的意義在于選擇合適的方式，出具精確的報告，保質保量地完成工作。因此，勘察前期，就要與業主方、設計方及時進行溝通與對接，在充分了解目標公路建設的意義之后，自主劃分標段對其進行有針對性的勘察，勘察中后期，及時與業主方、設計方對勘察數據的準確性進行回頭反饋，及時查漏補缺，引導勘察工作一直在軌。

5.5 著重技術人才培養

日益增長的公路建設需求，亟需高質量的勘察技術人才相匹配。企業應該著重加強勘察技術人才的培養，以專業性課程繼續教育作為基礎培訓，以工程實例進行分析作為強化指導，以完工項目“回頭看”作為經驗總結，以行業專家授課作為綜合提升，及時對專業性技術人才的綜合能力進行查漏補缺、全面提高。

6 結語

公路工程地質行業相關頂層政策的相繼發布，可以總結為一方面提出了加快推進工程數字化的戰略宏圖；另一方面則是闡明了與未來智慧公路協同發展的建設趨勢。也就是說，勘察數字化、智慧勘探，將成為推動公路工程地質勘察行業轉型升級的新功能。對于甘肅省內的公路勘察企業，精準把握市場走向，大力培養高素質人才，全面提高技術和管理水平，方可在未來的行業變化和競爭中脫穎而出。